جدول المحتويات:
التعريف - ماذا تعني الذاكرة الافتراضية (VM)؟
الذاكرة الظاهرية (VM) هي ميزة تم تطويرها من أجل نواة نظام التشغيل (OS) التي تحاكي الذاكرة الرئيسية الإضافية مثل ذاكرة الوصول العشوائي (ذاكرة الوصول العشوائي) أو تخزين الأقراص. تتضمن هذه التقنية معالجة وإدارة الذاكرة من خلال السماح بتحميل وتنفيذ برامج أكبر أو برامج متعددة في وقت واحد. كما يسمح لكل برنامج بالعمل كما لو كان لديه ذاكرة لا نهائية ، وغالبا ما يعتبر أكثر فعالية من حيث التكلفة من شراء ذاكرة الوصول العشوائي إضافية.
تسمح الذاكرة الظاهرية للبرنامج باستخدام ذاكرة إضافية من خلال استخدام محرك الأقراص الثابتة (HDD) كتخزين مؤقت. توفر معظم وحدات المعالجة المركزية (CPU) وحدات إدارة الذاكرة (MMUs) التي تدعم الذاكرة الظاهرية. تدعم وحدة MMU "جداول الصفحات" المستخدمة لتحويل العناوين "الحقيقية" و "الافتراضية" الموجودة في الذاكرة وعلى محرك الأقراص الصلبة.
يعمل نظام التشغيل الذي يستخدم الذاكرة الظاهرية على توفير مساحة عن طريق نقل البيانات من محرك الأقراص الصلبة غير المطلوب على الفور. عند الحاجة إلى البيانات ، يتم نسخها مرة أخرى إلى محرك الأقراص الصلبة. عند استخدام كل ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) ، تقوم VM بتبديل البيانات إلى محرك الأقراص الصلبة ثم العودة مرة أخرى. وبالتالي ، يسمح VM أكبر ذاكرة نظام إجمالي؛ ومع ذلك ، كتابة التعليمات البرمجية معقدة مطلوب.
تشرح Techopedia الذاكرة الظاهرية (VM)
في الأربعينات والخمسينات من القرن الماضي ، وقبل VM ، نفذت البرامج الكبيرة منطقًا لإدارة التخزين الأساسي والثانوي. كانت العملية تسمى التراكب. عندما يكون البرنامج أكبر من مساحة تخزين الذاكرة ، فإن الإجراء يسمح لأجزاء من البرنامج لم يتم استخدامها بشكل مستمر بالتعامل مع التراكب. يقوم كل تراكب فردي بالكتابة فوق التراكب الحالي في الذاكرة. كانت برمجة التراكب واسعة النطاق. أحد الأسباب الرئيسية لإنشاء VM ليس للذاكرة الأساسية الإضافية ولكن لسهولة البرمجة. بحلول عام 1969 تم تحقيق فعالية الذاكرة الافتراضية ؛ وأصبح تنفيذها على نطاق واسع.
يحاول VM حرفيًا استخدام المزيد من ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) ، أو ذاكرة تخزين الأقراص ، أكثر مما هو موجود بالفعل. تتيح هذه العملية لوحدة المعالجة المركزية معالجة البرامج الكبيرة والمتعددة في وقت واحد. VM هو نظام تشغيل عادي (OS) وبرنامج للأجهزة يستخدم محرك الأقراص الثابتة عن طريق تخزين الذاكرة والتحكم فيها مؤقتًا. تسمح عملية معالجة الذاكرة وإدارتها لكل تطبيق بالعمل كما لو كان لديه ذاكرة غير محدودة تقريبًا. تتم إدارة وحدة تخزين الذاكرة المؤقتة بواسطة وحدة إدارة الذاكرة (MMU) ، والمعروفة أيضًا باسم "وحدة إدارة الذاكرة المقسمة إلى صفحات" (PMMU).
تنقسم الذاكرة "الحقيقية" إلى أقسام صغيرة تسمى "الصفحات". يبلغ حجم الصفحات في العادة 4 كيلو بايت. عند استخدام ذاكرة الوصول العشوائي أو ذاكرة القرص ، تتم كتابة أي صفحة غير مستخدمة على الذاكرة الظاهرية فيما يسمى ملف المبادلة. عندما تكون هناك حاجة إلى ملف المبادلة ، تتم ترجمته مرة أخرى إلى ذاكرة "حقيقية" ، وهي عملية تسمى تبادل الصفحات.
أحد عيوب استخدام VM هي أنه يمكن أن يكون هناك تبديل مفرط للصفحات ، خاصةً إذا كان لدى المستخدم العديد من التطبيقات المفتوحة. قد يتسبب هذا في إبطاء البرامج بشكل كبير لأن وحدة المعالجة المركزية تقضي وقتًا طويلاً في الكتابة إلى محرك الأقراص الصلبة. يسمى انخفاض كبير في الأداء سحق.
